Le pont en arc est l’un des types de ponts les plus populaires, qui est entré en service il y a plus de 3000 ans et est resté au sommet de sa popularité jusqu’à ce que la révolution industrielle et l’invention de matériaux avancés permettent aux architectes de créer d’autres conceptions de ponts modernes. Cependant, même aujourd’hui, les ponts en arc restent utilisés, et avec l’aide de matériaux modernes, leurs arches peuvent être construites à des échelles beaucoup plus grandes.
Le principe de base du pont en arc est sa conception incurvée, qui ne pousse pas les forces de charge directement vers le bas, mais au contraire, elles sont transportées le long de la courbe de l’arc vers les supports à chaque extrémité. Ces supports (appelés culées) supportent la charge de l’ensemble du pont et sont chargés de maintenir l’arc dans une position précise et immobile. La transmission des forces à travers l’arc se fait par la clé de voûte centrale située au sommet de l’arc. Son poids pousse les roches environnantes vers le bas et vers l’extérieur, rendant l’ensemble de la structure très rigide et solide.
En raison de cette conception, les ponts en arc en pierre et en bois deviennent très populaires durant l’Empire romain, dont les architectes ont réussi à construire plus de 1000 ponts en arc en pierre en Europe, en Asie et en Afrique du Nord. Nombre de ces ponts sont encore debout aujourd’hui, ce qui nous donne la chance de voir personnellement les merveilles de l’architecture antique. Les conceptions romaines étaient généralement faites d’arcs semi-circulaires, bien que plusieurs ponts en arc segmenté aient été construits pendant leur règne. Ces ponts en arc segmenté présentaient un avantage de conception crucial qui les distinguait des ponts semi-circulaires ordinaires : ils permettaient aux constructeurs de ponts d’élever davantage l’arc du pont et de réduire la masse de l’ensemble de la structure. Ces changements ont permis aux ponts de résister beaucoup plus facilement aux contraintes des inondations et des rivières puissantes. Au cours de la vie de l’Empire romain, ils ont construit de nombreux ponts merveilleux, de longs aqueducs avec de multiples arches, des ponts avec des ouvertures d’inondation sur les piliers, et bien d’autres.
Au fil des siècles, les architectes médiévaux ont amélioré les conceptions des Romains, créant des ponts en arc avec des piliers plus étroits, des fûts d’arc plus minces, des rations d’élévation de portée plus faibles, des arcs pointus et des portées d’arc plus importantes (augmentant à plus de 70 mètres, le plus célèbre sur le pont de Trezzo sull’Adda qui a été utilisé du 17ème à la fin du 18ème siècle). Les architectes de la Renaissance ont insufflé aux ponts en arc non seulement une ingénierie solide, mais aussi la mode de leur époque, créant ainsi certains des ponts les plus beaux et les plus célèbres de la civilisation humaine moderne (comme le pont du Rialto à Venise). Au cours des 150 dernières années, le fer, l’acier et le béton ont permis la création de ponts en arc beaucoup plus ambitieux, que l’on peut désormais voir dans tous les pays du monde.
Types de ponts en arc
- Pont en arc corbeau – Même si les arcs corbeaux ne fonctionnent pas de la même manière que les véritables ponts en arc (ils ne transmettent pas de forces à travers l’arc), ils peuvent être créés pour leur ressembler. Ils sont réalisés en posant des couches successives de maçonnerie ou de pierre, chacune ayant des porte-à-faux plus importants avec succès.
- Aqueducs et viaducs de canaux – Pour franchir de grandes distances, les anciens Romains construisaient des séries de supports qui étaient reliés par des arcs en pierre. Ces séries de structures en arc étaient boutées non seulement en une seule couche comme un pont ordinaire, mais avec plusieurs couches qui pouvaient atteindre des hauteurs très impressionnantes.
- Pont en arc à tablier – Pont en arc commun dans lequel le tablier est situé au sommet de l’arc.
- Pont en arc traversant – Pont en arc dans lequel le tablier n’est pas situé complètement au-dessus de l’arc, mais il se déplace dans une partie en dessous et y est suspendu par des câbles ou des tirants. Le célèbre pont du port de Sydney est le meilleur exemple de ce type de conception.
- Pont en arc à tirants – Également connu sous le nom de pont en arc à tirants, il intègre un tirant entre deux extrémités opposées de l’arc.